CN113926873A - 一种稀土改性高强耐腐蚀5系铝型材挤压成型工艺 - Google Patents
一种稀土改性高强耐腐蚀5系铝型材挤压成型工艺 Download PDFInfo
- Publication number
- CN113926873A CN113926873A CN202111032137.1A CN202111032137A CN113926873A CN 113926873 A CN113926873 A CN 113926873A CN 202111032137 A CN202111032137 A CN 202111032137A CN 113926873 A CN113926873 A CN 113926873A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- extrusion
- box
- rare earth
- resistant
- feeding
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 title claims abstract description 137
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 46
- 230000008569 process Effects 0.000 title claims abstract description 42
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 40
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 40
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 title claims abstract description 38
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 title claims abstract description 38
- 229910052761 rare earth metal Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 36
- 150000002910 rare earth metals Chemical class 0.000 title claims abstract description 28
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 39
- 238000000465 moulding Methods 0.000 claims abstract description 12
- 238000001192 hot extrusion Methods 0.000 claims abstract description 11
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims description 10
- 230000003139 buffering effect Effects 0.000 claims description 9
- 238000009413 insulation Methods 0.000 claims description 7
- 238000004321 preservation Methods 0.000 claims description 7
- 230000000712 assembly Effects 0.000 claims description 6
- 238000000429 assembly Methods 0.000 claims description 6
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000000523 sample Substances 0.000 claims description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 3
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 2
- 229910052706 scandium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims 1
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 abstract description 14
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 9
- 230000009467 reduction Effects 0.000 abstract description 6
- 238000005266 casting Methods 0.000 abstract description 5
- 238000012546 transfer Methods 0.000 abstract description 4
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 abstract 1
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 5
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 4
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 3
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 2
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 2
- 238000005204 segregation Methods 0.000 description 2
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000861 Mg alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- SNAAJJQQZSMGQD-UHFFFAOYSA-N aluminum magnesium Chemical compound [Mg].[Al] SNAAJJQQZSMGQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L manganese(2+);methyl n-[[2-(methoxycarbonylcarbamothioylamino)phenyl]carbamothioyl]carbamate;n-[2-(sulfidocarbothioylamino)ethyl]carbamodithioate Chemical compound [Mn+2].[S-]C(=S)NCCNC([S-])=S.COC(=O)NC(=S)NC1=CC=CC=C1NC(=S)NC(=O)OC WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 1
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 238000005482 strain hardening Methods 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 230000032258 transport Effects 0.000 description 1
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 description 1
- LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N vanadium atom Chemical compound [V] LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21C—MANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
- B21C31/00—Control devices, e.g. for regulating the pressing speed or temperature of metal; Measuring devices, e.g. for temperature of metal, combined with or specially adapted for use in connection with extrusion presses
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21C—MANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
- B21C1/00—Manufacture of metal sheets, metal wire, metal rods, metal tubes by drawing
- B21C1/16—Metal drawing by machines or apparatus in which the drawing action is effected by other means than drums, e.g. by a longitudinally-moved carriage pulling or pushing the work or stock for making metal sheets, bars, or tubes
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21C—MANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
- B21C25/00—Profiling tools for metal extruding
- B21C25/02—Dies
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21C—MANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
- B21C29/00—Cooling or heating work or parts of the extrusion press; Gas treatment of work
- B21C29/003—Cooling or heating of work
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21C—MANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
- B21C33/00—Feeding extrusion presses with metal to be extruded ; Loading the dummy block
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C21/00—Alloys based on aluminium
- C22C21/06—Alloys based on aluminium with magnesium as the next major constituent
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C21/00—Alloys based on aluminium
- C22C21/06—Alloys based on aluminium with magnesium as the next major constituent
- C22C21/08—Alloys based on aluminium with magnesium as the next major constituent with silicon
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22F—CHANGING THE PHYSICAL STRUCTURE OF NON-FERROUS METALS AND NON-FERROUS ALLOYS
- C22F1/00—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working
- C22F1/04—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of aluminium or alloys based thereon
- C22F1/047—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of aluminium or alloys based thereon of alloys with magnesium as the next major constituent
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Extrusion Of Metal (AREA)
Abstract
本发明涉及铝合金热处理技术领域,具体公开了一种稀土改性高强耐腐蚀5系铝型材挤压成型工艺;其工艺包括坯料准备、挤压成型和拉伸处理三个步骤;其装置包括送料装置、上料总成和热挤压成型装置;本发明公开的工艺能够在兼顾优良的抗腐蚀性能的同时,有效提高型材的力学性能,使之抗拉强度能达到330MPa以上,屈服强度能达到210MPa以上,延伸率能达到13%;其公开的装置以现有的挤压成型装置为基础,在挤压成型内腔中和挤压模具外部上设置多个电磁加热线圈,使得开始挤压时温度处于工艺窗口内,减少因材料的转移而造成的铸锭温度降低问题,使得挤压成型制备的铝合金型材不仅具有较高的强度,而且其耐腐蚀性能也能得到较大提升。
Description
技术领域
本发明涉及铝合金热处理技术领域,具体公开了一种稀土改性高强耐腐蚀5系铝型材挤压成型工艺。
背景技术
5系铝型材是以Mg为主要合金元素的变形铝合金,其主要元素为镁和铝,是一种不可热处理强化合金,其含镁量在3-5%之间,主要特点为密度低,抗拉强度高,延伸率高,在相同面积下铝镁合金的重量低于其他系列,故常用在航空、船舶方面,在常规工业中应用也较为广泛。传统的5系铝型材强度以及耐腐蚀性相比较于6系铝合金较差,因此为了提高传统5系铝型材的强度以及耐腐蚀性需要对其进行相关处理。
申请号为CN2018103168958的发明公开了一种含有稀土元素铝型材,其包括以下百分比的原料:钒0.6-1.1%、硅1.3-2.2%、锰1-3%、锡0.2-0.5%、硼1.5-2.5%、铁1.3-2.2%、铜0.5-1%、铬0.1-0.4%、稀土元素0.2-0.5%,余量为铝及不可避免的杂质。该发明公开铝型材含有稀土元素铝型材通过控制个原料添加量,增加了铝型材的强度、硬度和耐磨性、延伸率,提高抗拉强度,同时通过添加稀土元素,大大提高了其抗蚀性能及挤压速度,提高了表面光洁度,使得铝型材料具有合理的延伸性,但是由于上述稀土元素铝型材的挤压成型工艺与传统铝合金挤压成型的工艺相同,使得实际挤压成型得到的铝型材在强度和耐腐蚀性上仍然较为不佳。另外,传统的铝合金型材挤压装置其挤压前的挤压腔和挤压模具均处于低温状态,使得在实际对稀土改性5系铝型材挤压成型过程中并不能达到理想的状态。因此,针对现有含有稀土元素铝型材强度和耐腐蚀性仍然不佳以及现有铝合金挤压装置的上述不足,本申请提出了一种能够有效解决上述技术问题的稀土改性高强耐腐蚀5系铝型材挤压成型工艺及装置。
发明内容
本发明的目的是针对现有含有稀土元素铝型材强度和耐腐蚀性仍然不佳以及现有铝合金挤压装置的上述不足,本申请提出了一种能够有效解决上述技术问题的稀土改性高强耐腐蚀5系铝型材挤压成型工艺及装置。
本发明是通过以下技术方案实现的:
一种稀土改性高强耐腐蚀5系铝型材挤压成型工艺,包括如下步骤:
1)坯料准备:准备稀土改性高强5系耐腐蚀合金坯料,并将坯料先后进行车皮和预热;
2)挤压成型:将车皮和预热后的坯料放入挤压成型装置中,控制挤压内腔中的保温温度在420-440℃范围内,控制挤压模具的保温温度为460-490℃范围内,以0.5-1.5mm/s的挤压速度进行挤压成型,并且控制挤压比在20-30范围内;
3)拉伸处理:将挤压成型后的型材自然冷却不经过热处理直接进行拉伸处理,并控制拉伸率在1-3%的范围内即得。
优选地,所述稀土改性高强5系耐腐蚀合金坯料的化学成分及其质量百分比含量为:Si≤0.4%,Fe≤0.4%,Cu≤0.35%,Mn:0.6-1.1%,Mg:4.0-5.5%,Cr≤0.4%,Zn≤0.55%,Ti≤0.15%,Sc:0.1-0.5%,Zr:0.1-0.25%,和剩余百分比的Al。
优选地,所述步骤一中车皮的厚度控制在2-5mm范围内。
优选地,所述坯料预热为先在300-320℃温度范围内保温2-4h,然后再在450-470℃的温度范围内保温4-6h。
一种用于上述稀土改性高强耐腐蚀5系铝型材挤压成型工艺的装置,所述装置为步骤二中的挤压成型装置,包括送料装置、上料总成和热挤压成型装置;
其中,所述送料装置包括U型机座和支撑架,所述支撑架与U型机座的下表面相连接,所述U型机座的两端转动设置有转动杆,所述U型机座的一端侧面设置有驱动电机,所述驱动电机的输出轴与其中一个转动杆的端部相连接,每个所述转动杆的两端均设置有传动辊,同一侧所述两个传动辊上均设置有传送带,所述传送带的上表面等间隔设置有多个托块,所述托块的外表面开设有与弧形凹槽,两个所述传送带上对齐的两个托块上放置有棒状坯料;
所述热挤压成型装置包括底部机箱,所述底部机箱的前侧面设置有控制柜,所述底部机箱的上表面固定安装有挤压箱,所述挤压箱的内部开设有筒状挤压腔,靠近所述送料装置一侧的挤压箱上表面开设有入料口,靠近所述入料口一侧的挤压箱端面上开设有通孔,所述底部机箱的上表面固定安装有液压缸,所述液压缸的活塞杆穿过通孔伸入筒状挤压腔的端部连接有挤压板,所述挤压板呈圆形且与四周与筒状挤压腔的内壁相贴合,位于所述挤压板对侧的挤压箱端面上开设有挤压模具安装口,所述挤压模具安装口中固定安装有成型模具,位于所述成型模具外部的挤压箱端部连接有模具加热保温箱,所述模具加热保温箱的四周内壁上设置有第一电磁加热线圈,所述模具加热保温箱的外端面上开设有型材出口,位于所述成型模具与入料口之间的挤压箱中设置有多段第二电磁加热线圈,且多段所述第二电磁加热线圈的功率从入料口到成型模具的方向上依次增大设置;
所述上料总成包括下料箱和向上推料装置,所述下料箱包括上端的直角梯形箱体和下端的下料通道,所述下料通道的下端与入料口相连接,所述直角梯形箱体的斜面上端开设有进料口,所述向上推料装置包括与底部机箱上表面固定连接的U型箱和设置在U型箱下表面的推动装置,所述U型箱中设置有限位推料块,所述推动装置的活塞端与限位推料块的下表面相连接,所述限位推料块的截面呈直角梯形,所述限位推料块的上表面与U型箱的内壁之间形成了棒状坯料推动限位区,所述传送带端部的托块与限位推料块的上端相衔接。
作为上述方案的进一步设置,所述下料箱中设置有两组缓冲降落组件,且两组所述缓冲降落组件分别错位设置在下料通道两侧内壁上。
作为上述方案的进一步设置,所述缓冲降落组件包括转动板,所述转动板的上端与下料通道转动连接,所述转动板的下表面转动连接有多个活动杆,位于每个所述活动杆下方的下料通道内壁上均开设有竖向滑槽,每个所述竖向滑槽中均设置有限位滑块,所述活动杆的下端与对应的限位滑块转动连接,所述竖向滑槽的底壁与限位滑块之间连接有缓冲弹簧。
作为上述方案的进一步设置,所述推动装置为气缸或者液压缸其中的一种。
作为上述方案的进一步设置,所述所述第二电磁加热线圈设置有三个,且间隔设置在成型模具与入料口之间的挤压箱中。
作为上述方案的进一步设置,所述挤压箱和模具加热保温箱上均设置有用于检测内部温度的温度探头。
有益效果:
1)本发明公开的稀土改性高强耐腐蚀5系铝型材挤压成型工艺在挤压成型前对坯料进行车皮和预热处理,使得去除材料铸锭表面的偏析层,并且阶梯预热能够使材料达到完全的预热充分;然后再进行挤压成型,并在挤压成型前使得挤压腔和挤压模具始终处于高温状态,使得开始挤压时温度处于工艺窗口内,减少因材料的转移而造成的铸锭温度降低问题,同时由于铝合金的挤压过程中放热较大,其挤压生热完全能够抵消铸锭的自然温度降低;最后在不经过热处理后直接拉伸处理能够在兼顾优良的抗腐蚀性能的同时,有效提高型材的力学性能,使之抗拉强度能达到330MPa以上,屈服强度能达到210MPa以上,延伸率能达到13%。
2)本发明公开装置其以现有的挤压成型装置为基础,在挤压成型内腔的外部间隔设置多个电磁加热线圈,并在挤压模具外部也设置电磁加热线圈,使得整个设备在挤压加工前就能保持在高温状态下,使得开始挤压时温度处于工艺窗口内,减少因材料的转移而造成的铸锭温度降低问题,有效保证了挤压过程的顺利进行,使得挤压成型制备的5系铝合金型材不仅具有较高的强度,而且其耐腐蚀性能也能得到较大提升。
3)本发明公开的装置通过送料装置将进切断后的棒状坯料进行定量运输,然后再通过设置的上料总成将棒状坯料沿着下料箱送入筒状挤压腔中进行后续挤压成型加工,其无需作业人员进行上料,极大降低了作业人员的劳动强度,自动化程度高;另外其还通过设置的缓冲降落组件能够将排下的棒状坯料进行缓冲,放置其直接下落冲击在筒状挤压腔中,有效提高了整个挤压装置的使用寿命。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明挤压成型工艺的步骤流程图;
图2为本发明中整个装置的第一角度立体结构示意图;
图3为本发明中整个装置的第二角度立体结构示意图;
图4为本发明中送料装置的立体结构示意图;
图5为本发明中上料总成、热挤压成型装置的立体结构示意图;
图6为本发明中下料箱的立体结构示意图;
图7为本发明中下料箱的内部平面结构示意图;
图8为本发明中缓冲降落组件的立体结构示意图示意图;
图9为本发明中向上推料装置的立体结构示意图;
图10为本发明中热挤压成型装置的立体结构示意图;
图11为本发明中热挤压成型装置的内部平面结构示意图。
其中:
100-送料装置,101-U型机座,102-支撑架,103-转动杆,104-驱动电机,105-传动辊,106-传送带,107-托块,1071-弧形凹槽;
200-上料总成,201-下料箱,2011-直角梯形箱体,2012-下料通道,2013-进料口,202-向上推料装置,2021-U型箱,2022-推动装置,2023-限位推料块;
300-热挤压成型装置,301-底部机箱,302-挤压箱,3021-筒状挤压腔,3022-入料口,3023-通孔,3024-挤压模具安装口,303-液压缸,304-挤压板,305-控制柜,306-成型模具,307-加热保温箱,308-第一电磁加热线圈,309-型材出口,310-第二电磁加热线圈;
400-棒状坯料;
500-缓冲降落组件,501-转动板,502-活动杆,503-竖向滑槽,504-限位滑块,505-缓冲弹簧。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案,下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都应当属于本申请保护的范围。
需要说明的是,本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本申请的实施例。此外,术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图1~11,并结合实施例来详细说明本申请公开的稀土改性高强耐腐蚀5系铝型材挤压成型工艺及装置。
实施例1
实施例1公开了一种稀土改性高强耐腐蚀5系铝型材挤压成型工艺,参考附图1,其包括如下步骤:
坯料准备:准备使用稀土改性高强5系耐腐蚀合金,其化学成分及其质量百分比含量:Si≤0.4%,Fe≤0.4%,Cu≤0.35%,Mn:0.6-1.1%,Mg:4.0-5.5%,Cr≤0.4%,Zn≤0.55%,Ti≤0.15%;同时在该种合金中加入稀土元素Sc:0.1-0.5%、Zr:0.1-0.25%,以及余量的Al。将复合材料进行车皮和预热,车皮目的是去除材料铸锭表面的偏析层,厚度约为2-4mm。铸锭预热工艺参数为300-320℃/2-4h+450-470℃/4-6h,梯度升温的目的是为了使材料达到完全的预热充分。
挤压成型:挤压筒保温温度为420-440℃,模具保温温度为460-490℃,挤压速度控制为0.5-1.5mm/s,挤压比控制为20-30。铸锭温度为440-460℃。其中模具的保温温度高于铸锭本身,主要的目的是保证材料铸锭的开始挤压时温度处于工艺窗口内,减少因材料的转移而造成的铸锭温度降低问题,同时,由于铝合金的挤压过程中放热较大,其挤压生热完全能够抵消铸锭的自然温度降低,故铸锭采用温度梯度加热,每相隔300-400mm的长度,铸锭加热温度可以降低5-10℃,以保证铸锭在挤压过程中的温度恒定。
拉伸处理:由于挤压的为5系不可热处理强化合金,故材料在经过挤压过程后自然冷却不经过热处理,而后进行冷加工拉伸强化,在挤压型材长度为5-8m时,建议拉伸率1-3%,能够在兼顾优良的抗腐蚀性能的同时,有效提高型材的力学性能,使之抗拉强度能达到330MPa以上,屈服强度能达到210MPa以上,延伸率能达到13%。
实施例2
本实施例2公开了一种用于上述稀土改性高强耐腐蚀5系铝型材挤压成型工艺的装置,该装置为实施例工艺步骤二中的挤压成型装置,参考附图2和附图3,其主体包括送料装置100、上料总成200和热挤压成型装置300。
参考附图4,其中的送料装置100包括U型机座101和支撑架102,将支撑架102与U型机座101的下表面相连接。在U型机座101的两端转动设置有转动杆103,U型机座101的一端侧面设置有驱动电机104,驱动电机104的输出轴与其中一个转动杆103的端部相连接,通过驱动电机104用于驱动其中一个转动杆103转动,使其作为主动转杆。在每个转动杆103的两端均设置有传动辊105,同一侧两个传动辊105上均设置有传送带106,并在传送带106的上表面等间隔设置有多个托块107,同时在托块107的外表面开设有与弧形凹槽1071,两个传送带106上对齐的两个托块107上放置有棒状坯料400。其棒状坯料400通过送料装置100的输送作用能够逐步向上料总成200处输送。
参考附图5、附图10和附图11,热挤压成型装置300包括底部机箱301,在底部机箱301的前侧面设置有控制柜305。在底部机箱301的上表面固定安装有挤压箱302,并在挤压箱302的内部开设有筒状挤压腔3021。
在靠近送料装置100一侧的挤压箱302上表面开设有入料口3022,靠近入料口3022一侧的挤压箱302端面上开设有通孔3023,底部机箱301的上表面固定安装有液压缸303,液压缸303的活塞杆穿过通孔伸入筒状挤压腔3021的端部连接有挤压板304,并且整个挤压板304呈圆形,同时挤压板304的四周与筒状挤压腔3021的内壁相贴合,通过液压缸303活塞杆的伸长能够推动挤压板304在筒状挤压腔3021中进行移动。
在位于挤压板304对侧的挤压箱302端面上开设有挤压模具安装口3024,挤压模具安装口3024中固定安装有成型模具306。同时在位于成型模具306外部的挤压箱302端部连接有模具加热保温箱307,模具加热保温箱307的四周内壁上设置有第一电磁加热线圈308,模具加热保温箱307的外端面上开设有型材出口309,其第一电磁加热线圈308的设置能够将成型模具306在进行挤压前加热至设定温度,并进行保温。同时,在位于成型模具306与入料口3022之间的挤压箱302中设置有多段第二电磁加热线圈310,具体设置时第二电磁加热线圈310设置有三个,且间隔设置在成型模具306与入料口3022之间的挤压箱302中,同时三个第二电磁加热线圈310的功率从入料口3022到成型模具306的方向上依次增大设置,从而能够实现对棒状坯料的阶段性升温。另外,为了实现对挤压模具、筒状挤压腔3021的温度进行实时监控,本实施例还在挤压箱302和模具加热保温箱307上均设置有用于检测内部温度的温度探头(图中未画出)。
参考附图5、附图6、附图7、附图8和附图9,改上料总成200包括下料箱201和向上推料装置202。其中,下料箱201包括上端的直角梯形箱体2011和下端的下料通道2012,并将下料通道2012的下端与入料口3022相连接,直角梯形箱体2011的斜面上端开设有进料口2013,其棒状坯料能够从入料口3022中排入,然后沿着下料通道2012下落。同时,为了对下落的棒状坯料400起到缓冲作用,放置其直接下落撞在筒状挤压腔3021中,还在下料箱201中设置有两组缓冲降落组件500,且两组缓冲降落组件500分别错位设置在下料通道2012两侧内壁上。
具体地,该缓冲降落组件500包括转动板501,转动板501的上端与下料通道2012转动连接,转动板501的下表面转动连接有多个活动杆502,位于每个活动杆502下方的下料通道2012内壁上均开设有竖向滑槽503,每个竖向滑槽503中均设置有限位滑块504,活动杆502的下端与对应的限位滑块504转动连接,竖向滑槽503的底壁与限位滑块504之间连接有缓冲弹簧505。在棒状坯料下落过程中能够受到转动板501的阻碍作用,当转动板501转至能够通过棒状坯料时能够降低棒状坯料下落的速度,降低其对筒状挤压腔3021的冲击。
本实施例中的向上推料装置202包括与底部机箱301上表面固定连接的U型箱2021和设置在U型箱2021下表面的推动装置2022,其中推动装置2022为气缸或者液压缸其中的一种。在U型箱2021中设置有限位推料块2023,推动装置2022的活塞端与限位推料块2023的下表面相连接,限位推料块2023的截面呈直角梯形,限位推料块2023的上表面与U型箱2021的内壁之间形成了棒状坯料推动限位区,传送带106端部的托块107与限位推料块2023的上端相衔接。在运行过程中其棒状坯料从托块107中落入U型箱2021中,然后在限位推料块2023的推动下能够沿着U型箱2021的内壁向上运动,当推动至入料口3022时棒状坯料能直接从入料口3022进入下料箱201中。
整个装置的不仅实现了对棒状坯料的保温挤压,而且其上料过程中自动化程度较高,无需作业人员进行人工上料。
以上仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种稀土改性高强耐腐蚀5系铝型材挤压成型工艺,其特征在于,包括如下步骤:
坯料准备:准备稀土改性高强5系耐腐蚀合金坯料,并将坯料先后进行车皮和预热;
挤压成型:将车皮和预热后的坯料放入挤压成型装置中,控制挤压内腔中的保温温度在420-440℃范围内,控制挤压模具的保温温度为460-490℃范围内,以0.5-1.5mm/s的挤压速度进行挤压成型,并且控制挤压比在20-30范围内;
拉伸处理:将挤压成型后的型材自然冷却不经过热处理直接进行拉伸处理,并控制拉伸率在1-3%的范围内即得。
2.根据权利要求1所述的稀土改性高强耐腐蚀5系铝型材挤压成型工艺,其特征在于,所述稀土改性高强5系耐腐蚀合金坯料的化学成分及其质量百分比含量为:Si≤0.4%,Fe≤0.4%,Cu≤0.35%,Mn:0.6-1.1%,Mg:4.0-5.5%,Cr≤0.4%,Zn≤0.55%,Ti≤0.15%,Sc:0.1-0.5%,Zr:0.1-0.25%,和剩余百分比的Al。
3.根据权利要求1所述的稀土改性高强耐腐蚀5系铝型材挤压成型工艺,其特征在于,所述步骤一中车皮的厚度控制在2-5mm范围内。
4.根据权利要求1所述的稀土改性高强耐腐蚀5系铝型材挤压成型工艺,其特征在于,所述坯料预热为先在300-320℃温度范围内保温2-4h,然后再在450-470℃的温度范围内保温4-6h。
5.一种用于权利要求1~4任一项所述稀土改性高强耐腐蚀5系铝型材挤压成型工艺的装置,其特征在于,所述装置为步骤二中的挤压成型装置,包括送料装置(100)、上料总成(200)和热挤压成型装置(300);
其中,所述送料装置(100)包括U型机座(101)和支撑架(102),所述支撑架(102)与U型机座(101)的下表面相连接,所述U型机座(101)的两端转动设置有转动杆(103),所述U型机座(101)的一端侧面设置有驱动电机(104),所述驱动电机(104)的输出轴与其中一个转动杆(103)的端部相连接,每个所述转动杆(103)的两端均设置有传动辊(105),同一侧所述两个传动辊(105)上均设置有传送带(106),所述传送带(106)的上表面等间隔设置有多个托块(107),所述托块(107)的外表面开设有与弧形凹槽(1071),两个所述传送带(106)上对齐的两个托块(107)上放置有棒状坯料(400);
所述热挤压成型装置(300)包括底部机箱(301),所述底部机箱(301)的前侧面设置有控制柜(305),所述底部机箱(301)的上表面固定安装有挤压箱(302),所述挤压箱(302)的内部开设有筒状挤压腔(3021),靠近所述送料装置(100)一侧的挤压箱(302)上表面开设有入料口(3022),靠近所述入料口(3022)一侧的挤压箱(302)端面上开设有通孔(3023),所述底部机箱(301)的上表面固定安装有液压缸(303),所述液压缸(303)的活塞杆穿过通孔伸入筒状挤压腔(3021)的端部连接有挤压板(304),所述挤压板(304)呈圆形且与四周与筒状挤压腔(3021)的内壁相贴合,位于所述挤压板(304)对侧的挤压箱(302)端面上开设有挤压模具安装口(3024),所述挤压模具安装口(3024)中固定安装有成型模具(306),位于所述成型模具(306)外部的挤压箱(302)端部连接有模具加热保温箱(307),所述模具加热保温箱(307)的四周内壁上设置有第一电磁加热线圈(308),所述模具加热保温箱(307)的外端面上开设有型材出口(309),位于所述成型模具(306)与入料口(3022)之间的挤压箱(302)中设置有多段第二电磁加热线圈(310),且多段所述第二电磁加热线圈(310)的功率从入料口(3022)到成型模具(306)的方向上依次增大设置;
所述上料总成(200)包括下料箱(201)和向上推料装置(202),所述下料箱(201)包括上端的直角梯形箱体(2011)和下端的下料通道(2012),所述下料通道(2012)的下端与入料口(3022)相连接,所述直角梯形箱体(2011)的斜面上端开设有进料口(2013),所述向上推料装置(202)包括与底部机箱(301)上表面固定连接的U型箱(2021)和设置在U型箱(2021)下表面的推动装置(2022),所述U型箱(2021)中设置有限位推料块(2023),所述推动装置(2022)的活塞端与限位推料块(2023)的下表面相连接,所述限位推料块(2023)的截面呈直角梯形,所述限位推料块(2023)的上表面与U型箱(2021)的内壁之间形成了棒状坯料推动限位区,所述传送带(106)端部的托块(107)与限位推料块(2023)的上端相衔接。
6.根据权利要求5所述稀土改性高强耐腐蚀5系铝型材挤压成型工艺的装置,其特征在于,所述下料箱(201)中设置有两组缓冲降落组件(500),且两组所述缓冲降落组件(500)分别错位设置在下料通道(2012)两侧内壁上。
7.根据权利要求6所述稀土改性高强耐腐蚀5系铝型材挤压成型工艺的装置,其特征在于,所述缓冲降落组件(500)包括转动板(501),所述转动板(501)的上端与下料通道(2012)转动连接,所述转动板(501)的下表面转动连接有多个活动杆(502),位于每个所述活动杆(502)下方的下料通道(2012)内壁上均开设有竖向滑槽(503),每个所述竖向滑槽(503)中均设置有限位滑块(504),所述活动杆(502)的下端与对应的限位滑块(504)转动连接,所述竖向滑槽(503)的底壁与限位滑块(504)之间连接有缓冲弹簧(505)。
8.根据权利要求5所述稀土改性高强耐腐蚀5系铝型材挤压成型工艺的装置,其特征在于,所述推动装置(2022)为气缸或者液压缸其中的一种。
9.根据权利要求5所述稀土改性高强耐腐蚀5系铝型材挤压成型工艺的装置,其特征在于,所述所述第二电磁加热线圈(310)设置有三个,且间隔设置在成型模具(306)与入料口(3022)之间的挤压箱(302)中。
10.根据权利要求5所述稀土改性高强耐腐蚀5系铝型材挤压成型工艺的装置,其特征在于,所述挤压箱(302)和模具加热保温箱(307)上均设置有用于检测内部温度的温度探头。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202111032137.1A CN113926873A (zh) | 2021-09-03 | 2021-09-03 | 一种稀土改性高强耐腐蚀5系铝型材挤压成型工艺 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202111032137.1A CN113926873A (zh) | 2021-09-03 | 2021-09-03 | 一种稀土改性高强耐腐蚀5系铝型材挤压成型工艺 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN113926873A true CN113926873A (zh) | 2022-01-14 |
Family
ID=79274993
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202111032137.1A Pending CN113926873A (zh) | 2021-09-03 | 2021-09-03 | 一种稀土改性高强耐腐蚀5系铝型材挤压成型工艺 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN113926873A (zh) |
Citations (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2010132941A (ru) * | 2010-08-05 | 2012-02-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Белгородский государственный университет" (RU) | Способ получения деформированных заготовок из алюминиевых сплавов системы алюминий-магний-марганец-скандий-цирконий |
CN205926637U (zh) * | 2016-08-10 | 2017-02-08 | 浙江中星钢管机械有限公司 | 一种三线冷拔机的上料装置 |
CN108015116A (zh) * | 2017-12-26 | 2018-05-11 | 北京大学深圳研究院 | 稀土增强镁锌合金无缝管材热挤压工艺及控温挤压模具 |
CN111020313A (zh) * | 2019-12-26 | 2020-04-17 | 营口忠旺铝业有限公司 | 一种5系铝合金型材的生产工艺 |
CN211915028U (zh) * | 2020-04-23 | 2020-11-13 | 华铝铝业有限公司 | 一种铝型材成型机的上料装置 |
CN212121248U (zh) * | 2020-03-12 | 2020-12-11 | 河南中多铝镁新材有限公司 | 一种高强度铝合金型材挤压生产设备 |
CN112267050A (zh) * | 2020-09-30 | 2021-01-26 | 福建祥鑫股份有限公司 | 一种高强韧5系铝合金及其制备方法 |
CN212526979U (zh) * | 2020-06-24 | 2021-02-12 | 恒强铝业股份有限公司 | 一种铝棒生产加工下料装置 |
CN113106306A (zh) * | 2021-04-08 | 2021-07-13 | 东北大学 | 一种高强度耐蚀性的5xxx系合金及其制备方法 |
CN113136497A (zh) * | 2021-04-12 | 2021-07-20 | 江苏理工学院 | 一种高强耐应力腐蚀的铝合金型材的制备方法 |
CN113278827A (zh) * | 2021-05-21 | 2021-08-20 | 广东澳美铝业有限公司 | 一种中等强度易挤压5系铝合金铸锭 |
-
2021
- 2021-09-03 CN CN202111032137.1A patent/CN113926873A/zh active Pending
Patent Citations (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2010132941A (ru) * | 2010-08-05 | 2012-02-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Белгородский государственный университет" (RU) | Способ получения деформированных заготовок из алюминиевых сплавов системы алюминий-магний-марганец-скандий-цирконий |
CN205926637U (zh) * | 2016-08-10 | 2017-02-08 | 浙江中星钢管机械有限公司 | 一种三线冷拔机的上料装置 |
CN108015116A (zh) * | 2017-12-26 | 2018-05-11 | 北京大学深圳研究院 | 稀土增强镁锌合金无缝管材热挤压工艺及控温挤压模具 |
CN111020313A (zh) * | 2019-12-26 | 2020-04-17 | 营口忠旺铝业有限公司 | 一种5系铝合金型材的生产工艺 |
CN212121248U (zh) * | 2020-03-12 | 2020-12-11 | 河南中多铝镁新材有限公司 | 一种高强度铝合金型材挤压生产设备 |
CN211915028U (zh) * | 2020-04-23 | 2020-11-13 | 华铝铝业有限公司 | 一种铝型材成型机的上料装置 |
CN212526979U (zh) * | 2020-06-24 | 2021-02-12 | 恒强铝业股份有限公司 | 一种铝棒生产加工下料装置 |
CN112267050A (zh) * | 2020-09-30 | 2021-01-26 | 福建祥鑫股份有限公司 | 一种高强韧5系铝合金及其制备方法 |
CN113106306A (zh) * | 2021-04-08 | 2021-07-13 | 东北大学 | 一种高强度耐蚀性的5xxx系合金及其制备方法 |
CN113136497A (zh) * | 2021-04-12 | 2021-07-20 | 江苏理工学院 | 一种高强耐应力腐蚀的铝合金型材的制备方法 |
CN113278827A (zh) * | 2021-05-21 | 2021-08-20 | 广东澳美铝业有限公司 | 一种中等强度易挤压5系铝合金铸锭 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4537242A (en) | Method and apparatus for forming a thixoforged copper base alloy cartridge casing | |
GB2112676A (en) | Method and apparatus for forming a thixoforged copper base alloy cartridge casing | |
CN1811997A (zh) | 一种铜锡合金导线及其生产方法 | |
CN114473371B (zh) | 一种剪切机上刀片材料的制备方法及剪切测试设备 | |
CN113926873A (zh) | 一种稀土改性高强耐腐蚀5系铝型材挤压成型工艺 | |
CN113736974B (zh) | 一种高强度等温贝氏体柴油机缸套制备工艺 | |
US4594117A (en) | Copper base alloy for forging from a semi-solid slurry condition | |
CN112795823B (zh) | 一种铝合金汽车轮毂的锻造工艺 | |
US4638535A (en) | Apparatus for forming a thixoforged copper base alloy cartridge casing | |
CN1964806A (zh) | 铸造机 | |
CN111910067A (zh) | 一种轮辋热处理设备 | |
US4113166A (en) | Method of and apparatus for converting molten metal into solidified products | |
WO2006031954A2 (en) | Short cycle casting processing | |
CN111230059A (zh) | 一种铝合金及铝基复合材料连铸连轧工艺设备及方法 | |
CN113136502B (zh) | 一种铸轧辊用稀土合金化高导铜材及其制备方法 | |
CN112375941B (zh) | 太阳能边框铝合金型材及其加工工艺 | |
CN215975961U (zh) | 轮毂加工用固熔炉自动进料机构 | |
CN113351841A (zh) | 双模交替式静态无氧熔铸系统 | |
CN212419611U (zh) | 一种铝合金轮毂制造用浇注设备 | |
CN219632238U (zh) | 一种铝型材挤压加工装置 | |
CN115305372B (zh) | 一种用于轴承套的高强耐磨CuNiSn合金材料的制备方法 | |
CN205170942U (zh) | 一种铜锭加热生产线 | |
JP2001198664A (ja) | 真空鋳造熱処理装置 | |
CN115401414B (zh) | 一种服务器用高强度铝合金导轨的制备方法 | |
CN220867284U (zh) | 一种玻璃退火设备 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
TA01 | Transfer of patent application right |
Effective date of registration: 20220526 Address after: Main plant of Fujian Xiangxin Co., Ltd., No. 217, Tongyang, Dongtai village, Minhou County, Fuzhou City, Fujian Province, 350119 Applicant after: Fujian Xiangxin New Material Technology Co.,Ltd. Address before: Tongyang 217, Dongtai village, Qingkou Town, Minhou County, Fuzhou City, Fujian Province Applicant before: FUJIAN XIANGXIN SHARES Co.,Ltd. |
|
TA01 | Transfer of patent application right |